砌石工程中石材的分类及质量控制

砌石工程中石材的分类及质量控制

一、石材加工程序石材建筑材料的类型很多，通常的天然材料和人工材料。根据加工方法，人工材料分为细加工样品、粗加工材料和一般堆放材料。天然成材类石材有卵石，外观呈椭圆形，多用作基础、墙体、挡土墙、护坡等砌体的材料。人工成材类石材有乱毛石、料石（块石、毛条石、方整石等）以及饰面板材等。1.1石材供应中存在的问题卵石大小差别过大，外观呈针片状，长厚比大于4ㄢ乱毛石有风化剥层和和裂缝，表面有污痕，开状过于细长、扁薄和尖锥，或棱角不清晰，几乎成为圆形。料石质地疏松，色泽不均匀，疵斑较多，内部有隐纹，敲击时发出辟叭声。（1）石材未按等分类，以致优劣大小混杂，不符砌筑要求。(2）在加工、运输和保管中缺乏认真的管理，造成石材碰撞损坏和表面污染。（3）缺乏基本岩石技术知识，错将低级岩石用于高标准砌石工程。（1）设计和施工技术部门应根据有关规范和标准提出石材加工订货的质量标准，采购供应部门应按质量标准组织供应，并认真进行把关验收。（2）加强交货过程中的管理。对于经过粗细加工的石材，在装卸车时要注意保护，有规则地叠放，并用竹木片或稻草绳隔开，避免运输过程中撞碰损坏。对不经过加工的粗毛荒料、乱毛石等宜用自卸汽车运卸或水路运输。进场的石材应分规格堆放，道路应畅通，排水应良好，以防泥浆污损石材。（3）应对选用的石材的性能进行详尽的调查了解，必要时应取样进行试验，以做到量材使用，保证砌石工程的质量。1.2石材浇筑工艺及施工注意事项卵石、乱毛石的规格尺寸不符合使用要求（卵石和乱毛石规格多以重量为标准，50公斤以上者用于砌筑大型基础、挡土墙、护坡等；50公斤以下者为一般常用砌筑和铺砌材料；15公斤以下的小卵石、小乱毛石，为小型砌体材料和辅助砌筑材料，也可用于铺砌地面、地面垫层、散水坡、排水沟等项目），搭配不合理。乱毛石没有一个平整面。料石加工粗糙，长宽高尺寸偏差较大；荒料基本不方正，再加工余量不足，石料中部凹陷，截面缩减，料石超长易折断等。（1）忽视石材外观规格的选择，未作合理搭配，如乱毛石中未配平毛石，乱毛石及卵石中未配拉结石。不注意料石长宽高三个面的选择。（2）料石加工标准不统一，如有的对六个面均加工，有的只重视外露面的加工，而叠砌面、接砌面则加工粗糙。3、防治措施（1）大块卵石应进行粗略分割加工，形状过于细长、扁薄和尖锥形、圆形的乱毛石要经过改制才能使用。（2）要按石材三向异性特点开采和使用料石。开采时应按岩石特性进行：大面沿劈面开采；长向面沿涩面开采；端面沿截面开采。当加工墙、柱和过梁的料石时，应使拉、压应力垂直于石材截面，墙或过梁的料石应以涩面为承压面，柱的料石应以截面为承压面。（3）按施工工艺合理备料。备料时应按符合设计规定的标号和岩种，满足砌筑工艺要求以及大小兼备的原则。使用乱毛石作为砌筑材料时，应准备40～50%数量的平毛石搭配使用。并应准备足够的拉结石。（4）加强石材外观质量的检查验收。不合格的石材更换或重新修整合格后方予验收。石材加工过程中往往在石面上残留铁末，天长日久将生成斑斑锈渍，影响石砌体的外观，因此石材进入现场后，应对严重污染者进行去污处理。一般可用2～3%的稀盐酸或3～5%磷酸溶液涂刷石面2～3度，然后用清水冲净即可返新。1.3抗冻试验及质量控制（1）石料的极限抗压强度系以10厘料立方体试件经抗压试验确定。抗压强度在500公斤/厘米2以上者可改用7厘米立方体试件，在1000公斤/厘米2以上者改用5厘料立方体试件。试验应在试件浸水至饱和的情况下进行。试件如有明显纹理或层理，受压方向应与纹理方向平行。石材的抗冻试验是将吸水饱和的石块，在温度-17℃下进行冻融循环。在严寒地区（全年最冷月平均气温低于-15℃的地区），循环25次；在寒冷地区（-5℃～-15℃），缝和缺棱掉角，其重量损失不超过5%，强度降低不大于25%则为合格。每次冻融后均应检查试件一次。（2）当设计对石料强度无具体要求时，抗压强度可对照以下数值：毛石、毛料石≮300公斤/平方厘米粗料石、半细料石、细料石≮400公斤/平方厘米（3）石砌体所用的石材应符合设计规定的标号和岩种，并应质地坚实，无风化、剥落和裂纹。卵石规格应基本一致，并应无脱层、蜂窝，外形应呈扁平状。呈圆球状、针状、薄片状及表面特别光滑者不得使用。毛石砌体所用的毛石，包括乱毛石和平毛石，其外形应呈块状，中部厚度不宜小于15厘米（砌挡土墙时，不小于20厘米）。二、石材地基2.1基坑基础浇筑地基松软不实，土壤表面有杂物，基础底皮石村（多为乱毛石或卵石）局部嵌入土中，上皮石材明显未坐实。（1）基坑开挖后未认真检查地基土壤质量，对局部不良地基处理草率。基坑底面未进行仔细清理找平和夯实。（2）在砌筑卵石或毛石基础时，未铺灰坐浆即将石材单摆浮搁在基土上。（3）底皮石材过小，未将大面朝下，致使个别尖棱短边挤入土中。（4）基础砌筑完成后未及时回填土，地基受雨水浸泡，造成基础墙下沉。（1）在进行基础施工要认真做好地基的检查和处理工作，如地基土壤不合要求，或发现有局部不良处，应会同设计单位共同处理，并认真做好隐检记录。（2）在基坑土方按照设计规定挖完后，应及时清理底面，并夯实整平。有夯石垫层要求的，要用150毫米左右的卵石或小乱毛石排满底面，重夯两遍，然后再用干砂灌满隙缝，并把垫层表面找平。（3）乱毛石、河卵石基础，其底皮石材应选用块体较大的，砌筑时应将大面朝下，顶皮石材应选用块体较直长的。各种基础的顶面一皮，要用水泥砂浆找平，以保证符合设计规定的标高。（4）基础砌筑完成后应及时回填土。回填时应在基础的两旁同时进行，逐层填土，逐皮夯实。及时回填土既便利砌筑操作，又可防止雨水或现场用水灌入基坑，影响基础的结构。2.2正确处理下台附和下台阶的铺设与压砌在大方脚收台处所砌石材未压搭在下皮石材上或压搭过少，下皮石缝外露，影响基础传力。（1）毛石规格不合要求，尺寸偏小或未大小搭配，造成砌筑大方脚时上级台阶压砌下级台附过少。（2）未认真按砌石操作工艺作业，施工中缺乏严格检查，任凭操作人员按各自习惯操作。乱毛石基础的第一皮石块，应选用比较方正的，大面朝下，放平放稳。第二皮石块应与第一皮错缝砌筑。毛石基础的顶面宽度应比墙厚大200毫米。每台阶至少二皮毛石，下台阶上皮的石块压入上台阶应不少于1/2石长。台阶的高宽比不应小于1:1ㄢ2.3平砌法操作单皮卵石护坡砌筑时，卵石的长面与坡面不垂直。（1）砌单皮卵石护坡时，操作人员只图方便而错误采取平砌方法操作。这种做法的害处是，随着护坡高度的增长，荷载也加大，此时卵石容易产生水平方向的滑动，甚至被拱出。应根据护坡层厚度选用厚度相当的扁平状卵石。严禁采用双层叠砌，卵石长面应与坡面垂直，应采取直立或人字形咬砌方法使石块互相镶嵌紧密。三、充填材料和方法石砌体的砌筑技术与砖砌体有共同之处，也有其不同的特点。石砌体的组砌搭接（排石法）形式决定于石材的种类和规格。常见的组砌形式有丁顺叠砌、丁顺组砌、顺叠组砌和交错组砌。丁顺叠砌适用大型料石砌筑；丁顺组砌适用于料石或料石和毛石混合砌筑；顺叠组砌适用条石、方整石、块石砌筑墙体；交错组砌主要适用毛石和卵石或与一部分料石混合砌筑。从砌筑方法看，有坐浆法砌筑和垫片法砌筑两种。由于天然石材还存在材性差异大，规格差，自重大，笨重体力劳动的手工操作还较多，因此在砌石工程施工中还存在许多质量通病，有待认真克服。3.1施工车间留浚不正确乱毛石、卵石墙体上下各皮石缝连通，尤其在墙角及丁字墙接槎处更多见。（1）乱毛石、河卵石墙体，多采用交错组砌方式，但因乱毛石、卵石块体是不规则的，忽视了左右、上下、前后的交搭，砌缝未错开，尤其在墙角处未改变砌法。（2）施工间歇留槎不正确，未按规定留踏步形斜槎，而留马牙形直槎（料石墙体也有同类问题）。（1）加强石块的挑选工作，注意石块左右、上下、前后的交搭，必须将砌缝错开，禁止砌出任何重缝。在墙角部位应改为丁顺叠砌或丁顺组砌，使用的石材也要改变，有条石、块石的地区，以改用这两种石材为佳，也可在乱毛石、卵石中选取块体较大，体形较方整长直的，或加以适当加工修整，使其适合丁顺叠砌或组砌的需要。（2）施工间歇和流水作业需要留槎时必须留斜槎。留槎的槎口大小要根据所使用的材料和组砌方法而定，条石的槎口每级或每皮应不小于20厘料，块石和毛石、河卵石的槎口应不小于其长度或宽度一半。有里外皮的砌体留槎，其槎口也应里外皮错开。留槎的高度以每次1米左右为宜，一次到顶的留槎是不允许的。3.2墙体重缝、砌石操作不恰当剖视截面可发现墙体里外皮互不连结，自成一体，这种石砌体承载能力差，稳定性不好，受到水平推力极易倾倒。此种现象在乱毛石墙体中尤其多见。（1）选料不当，毛石体形过小，每皮石块压搭过少，未设拉结石，造成横截面上下重缝。（2）砌筑方法不正确，尤其采取过桥型、喜鹊头型（填心）、双合面砌法极易造成墙体里外两层皮，此外，如翻槎面、斧刃面、铲口面等砌法也会造成墙体稳定性的降低。（1）要注意大小块石搭配使用，立缝要小，要用小块石堵塞空隙，避免只用大块石，而无小块石填空。禁止四碰头，即平面上四块石块形成一十字缝。（2）要认真按照砌石操作规程操作，对于规格料石，可采取丁顺组（较厚墙体）和顺叠组砌（墙厚与石块厚度一致）。对于不规则的乱毛石多采取交错组砌方式。其基本要求是：每一砌块要与左右、上下的砌块叠靠，与前后的砌块有交搭，砌缝要错开，使每一砌块既是稳定的，又与其四周的其他砌块交错搭接，不能有松动、孤立的砌块。3.3砌体填充施工砌体中的石块和砌筑有明显分离现象，掀开石块有时可发现卧缝砂浆铺得不严，石块之间存在瞎缝（即石块直接接触）。敲击墙体可听到空间声，用力推则个别石块松动。由于砌体粘结不良，将大大降低墙体的承载能力。（1）砌体灰缝过大，砂浆收缩后与石块离鼓。（2）石材的砌筑前未洒水。尤其是在高温干燥季节吸水率大的石块易吸收砂浆中的水分，造成砂浆过早失水，影响砌体的整体作用，导致砌体强度降低。（3）采用不适当的砌法，特别是在砌筑不规则形状的石块时，有些地区往往习惯采用铺石灌浆法，造成砂浆不饱满。（4）砌体的一次砌筑高度控制不严，往往一次砌得过高，造成灰缝变形，石缝错动。（1）应按照砌石操作规程的要求严格掌握灰缝厚度。对于规格石材宜先立皮数杆拉线，然后跟线砌筑；对于毛石或卵石墙体也宜粗略跟线砌筑。各种石料砌体的灰缝厚度大致为：卵石砌体20～30毫米毛石砌体20～30毫米细料石砌体<5毫米半细料石砌体<10毫米粗料石砌体<20毫米（2）砌石作业前应视石料质量和气候情况，适当洒水润湿，尤其采用软质石料作为砌筑材料时，石料应充分浇湿。此外，由于石材的吸水率小，自重大，要保持灰缝一定的厚度和砌缝的平直，必须控制砌筑砂浆的稠度。砂浆稠度要根据不同的气候条件、施工方法和砌筑要求来确定。（3）料石砌块宜先采用坐浆法砌筑，料石砌体应上下错缝搭砌。（4）传统的料石砌体铺浆加垫法也易造成砌体粘结不牢。不论先铺浆后加垫还是先加垫后塞浆，砂浆一经凝固干缩，即会与料石脱开而架空，砌体只能靠垫片支承和传力，这是很不利的。还有一种密缝砌法，这种砌法只注意外表美观，而里面却有较大的缝，靠垫片和砂浆垫实，这种砌法的灰和石粘结不良，对受力极不利。无垫砌法最佳，有垫砌法次之，密缝砌法最差。（5）卵石砌体每日砌筑高度不得大于1米，并应大致找平。毛石砌体每日砌筑高度不得超过1.2米，分段砌筑时留槎高度不超过一步架，且应留成踏步槎。料石砌体的每天砌筑高度原则上也不宜超过一步架，但若有切实的支撑措施，则可放宽到二步架高。3.4浇筑测定材料时造成的不实墙体表面里出外进，凹凸不平；有时砌体外张里背，垂直偏大，超出规定范围。（1）砌墙时未挂线。砌乱毛石时未精心挑选平整大面摆放在正面。（2）在浇灌砌石中的混凝土组合柱和圈梁时未进行加固，致将石砌体外挤，造成墙面不平。（1）砌筑时必须认真跟线。砌筑不规则石料时应把较方大的一端朝外，把较小的部分朝里；因为里外皮要求有搭接，所以在用材时，应选取块体长向较大的。球形、蛋形、粽子形或过于扁薄的石材，不能使用，或加以修改后使用。（2）浇灌混凝土组合柱和圈梁时必须加好支撑，要坚持分层浇灌制度，插振不得过度。3.5勾缝砂浆管理勾缝砂浆与砌体结合不良，甚至开裂和脱落，严重时造成渗水漏水。（1）砌筑或勾缝砂浆所用砂子含泥量过大，造成强度降低影响石材和砂浆间的粘结。（2）砌体的灰缝过宽，操作者往往采取一次成活的做法，勾缝砂浆因自重过大引起滑坠开裂。勾缝砂浆硬结后，由于雨水或湿气渗入更促使勾缝砂浆从砌体上脱落。（3）砌石过程中未及时刮缝，影响勾缝挂灰。从砌石到勾缝，其间停留时间过长，灰缝内有积灰，勾缝前未清扫干净。（4）勾缝砂浆水泥含量过大，养护不及时，发生干裂脱落。（1）要严格掌握勾缝砂浆配合比（宜用1:1.5水泥砂浆），禁止使用不合格的材料，宜使用中粗砂。（2）勾缝砂浆的流动性一般控制在4～5厘米。（3）凸缝应分两次勾成，平缝应顺石缝进行，缝与石面抹平。（4）勾缝前要进行检查，如有孔洞应填浆加塞适量石块修补，并先洒水湿缝。刮缝深度宜大于2厘米。（5）勾缝后早期应洒水养护，以防干裂、脱落，个别缺陷要返工修理。四、石材土墙4.1墙体承载力差一般石砌挡土墙采取条石和乱毛石组合砌，里外墙用规整石砌筑，中间填砌毛石，也有采用全毛石砌筑的，中间投石填满。第一种砌体中料石与毛石间搭砌不足或未搭砌，第二种砌体中无满墙拉结石，结果挡土墙形成三层皮，使墙体承载力大大降低。（1）毛石规格偏小，且未合理搭配。砌料石挡土墙（用毛石作腹石）时，未采取先摆四角再砌三面周边石（留一面作运料和填砌腹石用），后砌腹石的施工顺序，故发生石块间搭接长度不够，砂浆不饱满等。（2）腹石体积大，其运输、砌筑均较费力，只顾施工方便而采取抛石砌筑方法，造成下层凝固中的砂浆被振裂，同时抛投方法也易造成石块周围砂浆不饱满。（1）毛石